JP4079432B2

JP4079432B2 - エンジン駆動作業機の始動・停止装置

Info

Publication number: JP4079432B2
Application number: JP2003370334A
Authority: JP
Inventors: 道博飯田; 健二上村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: CN1611768B; EP1528252A2; EP1528252A3; US20050093369A1; US7204221B2; CN1611768A; JP2005133631A

Description

本発明は、エンジン駆動作業機の始動・停止装置に関し、特に、遠隔操作装置を含むエンジン駆動作業機の始動・停止装置に関する。

エンジン発電機など、エンジンで駆動される作業機においては、エンジン駆動作業機の設置位置とエンジン駆動作業機を利用して実際に作業が行われる位置とが離れている場合が多い。例えばエンジン発電機を使った作業では、発電機から離れた位置で、負荷である電動工具や照明灯等が使用される場合が多い。このような場合に、遠隔操作で作業位置からエンジン発電機の始動・停止を行えるように遠隔操作装置を備えることがある。遠隔操作装置を備えたエンジン発電機は、例えば、特公昭６１−２９２３９号公報や、特開２００３−１４８３１１号公報に開示されている。

図４Ａは、遠隔操作装置を有するエンジン発電機始動・停止装置の従来例を示すシステム構成図である。同図において、エンジン発電機１００にリレーボックス２００とリモコン（遠隔操作）ボックス３００とが接続される。リレーボックス２００は発電機１００に搭載されるか傍に置かれる。一方、リモコンボックスは２００は実際の作業位置で作業者の傍に置かれて使用される。

エンジン発電機１００には、図示しないエンジンのフライホイール外周に設けた点火用磁石と対になって、フライホイールの回転に伴う起電力で点火電力を得る自己トリガ式点火装置１０１、バッテリ１０２、スタータモータ１０３、モータ駆動用リレー１０４、燃料カットソレノイド１０５、コンビネーションスイッチ（以下、「コンビスイッチ」という）１０６、チャージコイル１０７、オートチョーク用のソレノイドバルブ１０８、オイルアラート１０９、オイルレベルスイッチ１１０および点火プラグ１１１が電装品として含まれる。

リモコンボックス３００には、メインスイッチ３０１、スタートスイッチ（自己復帰型押しボタンスイッチが使用される）３０２およびパイロットランプ３０３が設けられる。リレーボックス２００には、切替スイッチ２０１、ならびにリレー２０２，２０３が設けられる。

図４Ｂにコンビスイッチ１０６の各切り替え位置での接続を示す。コンビスイッチ１０６のオフ位置（ＯＦＦ）では、端子ＩＧとＥとが接続されてイグニッションコイル１０１が接地状態にあり、かつ端子ＦＳとＧとが接続されて燃料カットソレノイド１０５が閉ループ短絡状態にある。オン位置（ＯＮ）では、コンビスイッチ１０６の各端子は開放されている。そして、スタート位置（ＳＴ）では、端子ＳＴが端子ＢＡＴに接続されてスタータモータ１０３がバッテリ１０２に接続される。

遠隔操作をしない場合は、リレーボックス２００の切替スイッチ２０１は接点ｂ（コンビスイッチ側）に切り替えられている。この状態では、発電機本体に設けられるコンビスイッチ１０６が操作可能になって、このコンビスイッチ１０６の切り替え操作に従ってエンジン発電機は始動および停止される。

遠隔操作をする場合は、コンビスイッチ１０６はオフ位置に切り替えられる。この状態で、リレーボックス２００の切替スイッチ２０１を接点ａ（リモート側）に切り替える。これによってリモコンボックス３００の動作が可能になる。リモコンボックス３００のメインスイッチ３０１をオンにすると、メインスイッチ３０１を介してバッテリ１０２からリレー２０２のコイルに電流が流れて、リレー２０２が接点ｂ側から接点ａ側に切り替わり、コンビスイッチ１０４で接続されていたイグニッションコイル１０１の接地状態および燃料カットソレノイドの閉ループ短絡状態が解除される。

続いて、リモコンボックス３００のスタートスイッチ３０２をオン操作にすると、リレー２０３が接点ａ側から接点ｂ側に切り替わる。この状態はスタートスイッチ３０２をオンにしている間持続される。このスイッチ３０２を介してバッテリ１０２からリレー１０３のコイルに電流が供給されてスタータモータ１０３が駆動され、発電機用のエンジンが始動される。また、エンジン発電機の運転停止は、リモコンボックス３００のメインスイッチ３０１をオフにすればよい。
特公昭６１−２９２３９号公報特開２００３−１４８３１１号公報

上記始動・停止装置を有するエンジン発電機が、リモコンボックス２００で操作可能に切り替わっているときに、エンジン発電機１００の近くで該発電機の運転を停止させたい状況が発生することがある。リモコンボックス３００を使用中は、コンビスイッチ１０６はオフにしているので、このような場合は、エンジン発電機１００の近くに置かれているリレーボックス２００の切替スイッチ２０１を接点ｂ側つまりエンジン発電機１００側に切り替えればよい。

ここで、リモコンボックスによる始動・停止システムを良く理解していない作業者は、エンジン発電機１００の近くにリモコンボックス３００がない場合、エンジン発電機１００のメインスイッチつまりコンビスイッチ１０６をオフにしようとする。しかし、コンビスイッチ１０６はこのとき既にオフに切り替えられているので、作業者はこの状況に戸惑い、迅速に運転停止を行えないことが想定される。このような戸惑いは、リモコンボックスの使用になれている作業者でも、エンジン発電機がリモコンボックスで運転中であることを認識していないときに起こりえる。

このような作業者の判断の遅れを解消することができるシステムを構成しようとすると、リモコンボックスと発電機との間の配線やスイッチの接続が複雑になる。

本発明の目的は、上記問題点を解消して、リモコンボックスと発電機との間の配線を複雑にすることなく的確な操作を可能にするエンジン発電機の始動・停止装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、エンジンと、該エンジンで駆動される作業機である発電機と、エンジン始動用のスタータモータとバッテリとを備えるエンジン駆動作業機の始動・停止装置において、前記スタータモータを駆動させるため、前記発電機に設けられた始動スイッチと、前記始動スイッチと並行して操作可能な遠隔始動スイッチと、前記エンジンの点火動作を停止させる前記発電機側の停止スイッチと、前記停止スイッチと並行して操作可能な遠隔停止スイッチと、前記発電機側から、該発電機が運転中にのみ供給される電源によって点灯する運転状態表示灯と、前記遠隔始動スイッチ、前記遠隔停止スイッチ、および前記運転状態表示灯を設けた遠隔操作ボックスとを備え、前記遠隔操作ボックスが、前記遠隔始動スイッチの一方の端子と、前記遠隔停止スイッチの一方の端子と、前記運転状態表示灯の一方の端子と、前記遠隔始動スイッチ、前記遠隔停止スイッチ、および前記運転状態表示灯の、それぞれの他方の端子を互いに接続した共通端子とを有し、前記本体および遠隔操作ボックスを前記四つの端子を介して前記本体に接続し、前記発電機側の停止スイッチがオン状態のときに前記発電機の出力巻線と閉ループを形成するように前記エンジンの燃料カットソレノイドを設けるとともに、前記遠隔停止スイッチのオン操作に伴って動作する自己保持スイッチが前記閉ループと並列接続された点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記発電機が、エンジンのオイルレベルが所定値以下に低下したときに動作して、運転が停止するまでエンジンの点火動作を停止状態に保持するオイルレベル検出スイッチを有し、前記遠隔停止スイッチが、自己復帰型スイッチで構成され、かつ前記オイルレベルスイッチと並列接続される点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記オイルレベル検出スイッチが、放電時定数回路の充電状態によって点火動作の停止状態を保持するように構成され、前記遠隔始動スイッチが、始動操作に伴って前記放電時定数回路を放電するように構成された点に第３の特徴がある。

第１の特徴によれば、発電機側の始動スイッチおよび停止スイッチに対して遠隔始動スイッチや遠隔始動スイッチが並列に設けられているので、遠隔操作スイッチで操作中であっても、発電機側で始動停止スイッチをオフにすればよい。また、遠隔操作ボックスと発電機側とを接続する長いリモコン用ケーブルの配線本数を少なくすることができ、かつ遠隔操作ボックス内配線構造も簡単になる。また、発電機の出力巻線と閉ループに構成された燃料カットソレノイドが、停止スイッチもしくは遠隔停止スイッチがオン操作されたときに駆動され、エンジンが慣性回転されている間、継続して燃料供給が停止される。したがって、いずれの停止スイッチを操作したときであってもアフタバーン防止機能を作動させることができる。

第２の特徴によれば、遠隔操作ボックスの遠隔始動スイッチが自己復帰型であるので、操作が簡単であり、停止状態での遠隔操作ボックスの、バッテリの暗電流による放電回路をなくすことができる。

第３の特徴によれば、遠隔操作装置の遠隔停止スイッチは自己復帰型であるため操作が簡単である。しかも、遠隔停止スイッチが自己復帰型であるにも拘わらず、遠隔停止スイッチを１回押すだけで、確実にエンジン本体を停止させることができる。

第４の特徴によれば、遠隔停止スイッチでエンジンを停止させた直後に遠隔始動スイッチがオン操作された場合には、点火動作の停止状態保持が解除され、遠隔始動スイッチによるエンジン始動が確実に行われる。

第５の特徴によれば、発電機の出力巻線と閉ループに構成された燃料カットソレノイドが、停止スイッチもしくは遠隔停止スイッチがオン操作されたときに駆動され、エンジンが慣性で回転されている間、継続して燃料供給が停止される。したがって、いずれの停止スイッチを操作したときであってもアフタバーン防止機能を作動させることができる。

以下に図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図２は本発明の一実施形態に係る始動・停止装置を含むエンジン駆動作業機である発電機の全体斜視図である。図２において、エンジン発電機１は、エンジン２およびエンジン２で駆動される発電機本体３を備える。エンジン２の端部には、エンジン２を手動スタートさせるのに使用されるリコイルスタータ４が装着される。リコイルスタータ４の隣にはエンジン２の吸気用エアクリーナ５が設けられる。エンジン２および発電機本体３の上部には、燃料タンク６が設けられ、燃料タンク６の前面には操作パネル７並びに出力用コンセント８およびリモコンボックス９の接続端子１０を備えた端子パネル１１が設けられる。操作パネル７には、エンジン発電機１を始動・停止させるためのコンビスイッチ１２が設けられる。コンビスイッチ１２はキーを差し込み、キーを回動操作して切替動作をすることができる。リモコンボックス９は、ケーブル８０およびプラグ８１を備え、エンジン発電機１から離れた位置でエンジン発電機１を操作可能である。ケーブル８０は、例えば、４０ｍのものを使用できる。

エンジン発電機１は、搬送可能なように、フレーム１３に搭載されている。フレーム１３には、車輪１４、スタンド１５および手押し用ハンドル１６を有する。

図３は、コンビスイッチ１２の正面図である。コンビスイッチ１２は、キーが差し込まれるキー孔１２０を有する。切り替え位置はオフ（ＯＦＦ）位置、オン（ＯＮ）位置、および始動位置（ＳＴ）である。オフ位置およびオン位置に切り替えればキーはその位置に固定されるが、オン位置から始動位置に切り替えた場合は、そこで手を離せばオン位置に戻る機構になっている。

図１Ａは、エンジン発電機の始動・停止装置の要部回路図である。この始動・停止装置を含むエンジン発電機１は、図２に関して説明したようにエンジン２、発電機本体３、およびコンビスイッチ１２を備える他、制御部１８を備える。図１Ｂは、コンビスイッチ１２の各切り替え位置での接続を示す図である。

エンジン２は、自己トリガ式イグニッションコイル２０、スタータモータ２１、スタータモータ用リレー２２、バッテリ２３、チャージコイル２４、燃料カットソレノイド２５、およびオイルレベルスイッチ２６を備える。イグニッションコイル２０の二次側コイルは点火プラグ１９に接続されていて、点火プラグ１９はイグニッションコイル２０のマイナス電位によって点火される。発電機本体３は、直流出力用の巻線２７を備える。

リモコンボックス９は、始動スイッチ９０と、停止スイッチ９１と、表示灯としてのＬＥＤ９２と、ＬＥＤ９２に供給される電流を整流する整流器９３とを備える。始動スイッチ９０および停止スイッチ９１は、自己復帰型スイッチであり、作業者が操作している間は、スイッチはオンになり、操作を止めるとオフ状態に復帰する。整流器９３の入力側の一方につながる端子Ｔ１、始動スイッチ９０の一端につながる端子Ｔ２、停止スイッチ９１の一端につながる端子Ｔ３、および整流器９３の入力側の他方と、始動スイッチ９０の他端および停止スイッチ９１の他端を共通に接地するための端子Ｔ４が設けられる。リモコンボックス９は、これらの端子Ｔ１〜Ｔ４につながる４本のライン（ケーブル８０）でエンジン発電機１に接続されている。

図１Ｂに示すように、コンビスイッチ１２は、始動位置（ＳＴ）では、バッテリ２３に接続される端子ＢＡＴと、スタータモータ用リレー２２に接続される端子ＳＴと、端子ＬＯとを互いに接続するように切り替えられる。また、コンビスイッチ１２は、オフ位置（ＯＦＦ）では、イグニッションコイル２０に接続される端子ＩＧと接地端子Ｅとを接続するとともに、燃料カットソレノイド２５に接続される端子ＦＳと発電機本体３の巻線２７に接続される端子Ｇとを接続する。さらに、オン（ＯＮ）位置では、端子ＢＡＴと端子ＬＯとを接続するように切り替えられる。

エンジン発電機１は、コンビスイッチ１２で始動および停止操作が可能であると同時に、コンビスイッチ１２がオン位置にあるときには、リモコンボックス９の始動スイッチ９０および停止スイッチ９１によっても、エンジン発電機１の始動および停止操作を行うことができる。

動作とともに、各部の機能を説明する。まず、コンビスイッチ１２を使ってエンジン発電機１を操作する場合を説明する。コンビスイッチ１２がオン位置にあるとき、端子ＢＡＴと端子ＬＯとが接続されているので、バッテリ２３は端子ＢＡＴおよび端子ＬＯを介して制御部１８のリレー２８に接続される。しかし、リモコンボックス９の始動スイッチ９０が開いているので、コンビスイッチ１２をオン位置に切り替えただけでは、スタータモータ２１は駆動されない。

コンビスイッチ１２をオン位置から始動位置に切り替えると、端子ＢＡＴおよび端子ＬＯに加えて端子ＳＴが互いに接続される。そうすると、バッテリ２３が端子ＢＡＴおよび端子ＳＴを介してスタータモータ用リレー２２に接続され、スタータモータ用リレー２２が付勢される。その結果、スタータモータ用リレー２２の接点が閉じてスタータモータ２１にバッテリ２３から電流が供給され、スタータモータ２１が回転する。

スタータモータ２１が回転すると、イグニッションコイル２０は、自己トリガ式に高電圧を発生し、点火プラグ１９に高電圧を印加する。エンジン２が始動すると、チャージコイル２４は電力を発生し、この電力により制御部１８のダイオード２９を介してバッテリ２３が充電される。さらに、定電圧回路３０で一定に制限された電圧は、整流器９３に印加され、ＬＥＤ９２が駆動される。なお、フォトカプラ３１の発光ダイオード３１ａにも電圧は印加されるが、停止スイッチ９１およびオイルレベルスイッチ２６は開いているので、この状態では発光ダイオード３１ａに電流は流れない。つまり、フォトトランジスタ３１ｂはオンにならない。

エンジン発電機１を停止するためにコンビスイッチ１２をオフ位置に切り替えると、イグニッションコイル２０は端子ＩＧおよび端子Ｅを介して接地されるので、点火は停止される。また、端子Ｇおよび端子ＦＳを介して燃料カットソレノイド２５に巻線２７から電流を供給する閉ループ回路が形成されるので、点火停止後も、発電機本体３が慣性回転している間は燃料カットソレノイド２５に電流が供給されてエンジン２に対する燃料の供給が停止される。

次に、リモコンボックス９を操作してエンジン発電機１を操作する場合を説明する。リモコンボックス９は、コンビスイッチ１２がオン位置に切り替えられている状態で始動および停止のための操作を行える。まず、始動スイッチ９０を押すと、バッテリ２３が、コンビスイッチ１２の端子ＢＡＴおよび端子ＬＯを介してリレー２８のコイルに接続される。そうすると、リレー２８の接点が閉じてスタータモータ用リレー２２のコイルに通電され、リレー２２の接点が閉じてスタータモータ２１にバッテリ２３から電流が供給される。スタータモータ２１が回転すると、エンジン２が始動されて発電が行われる。

リモコンボックス９を使ってエンジン発電機１を停止させる場合は、停止スイッチ９１を押す。そうすると、停止スイッチ９１を介して制御部１８のラインＬ１が接地電位になり、発光ダイオード３１ａに電流が流れてフォトトランジスタ３１ｂはオン動作する。トランジスタ３１ｂのオン動作によりサイリスタ３３のゲートが開き、このサイリスタ３３を介して巻線２７から燃料カットソレノイド２５に電流を供給する閉ループ回路が形成されて、エンジン２に対する燃料の供給が停止される。

また、ラインＬ１が接地電位になると、制御部１８のコンデンサ３４がラインＬ１側のマイナス電位で充電される。そうすると、コンデンサ３４の電圧がサイリスタ３５のゲートに印加され、サイリスタ３５は導通する。その結果、イグニッションコイル２０はサイリスタ３５を通じてプラス接地され、点火が停止される。コンデンサ３４は抵抗３６によって決定される時定数に従って放電されるので、サイリスタ３５はコンデンサ３４が所定の電荷を維持している間、オン動作して点火の停止状態を保持している。したがって、停止スイッチ９１を一旦押せばエンジンを確実に停止させることができる。

オイルレベルスイッチ２６はオイル量が低下した時に、停止スイッチ９１と同様、ラインＬ１を接地してエンジン２を停止させる。オイルレベルスイッチ２６は一旦オンになった後、振動などによる油面の変動でオフになることがあるが、上述のコンデンサ３４やサイリスタ３５の作用により、停止スイッチ９１が瞬時操作されたときと同様、オン状態が維持されて、確実にエンジン２が停止するまで、スイッチのオフ状態を保持させることができる。

フォトカプラ３７は、始動スイッチ９０がオンになったときにコンデンサ３４を放電させて、停止操作後の始動操作に対する早期の始動を可能にする。つまり、始動スイッチ９０がオンになると、リレー２８が付勢されてその接点が閉じ、発光ダイオード３７ａが付勢される。そして、フォトトランジスタ３７ｂがオンになり、コンデンサ３４は直ちに放電される。

本実施形態では、点火装置として自己トリガ式イグニッション１０１を使用しているが、コンデンサ充放電式点火装置（ＣＤＩ）等の各種点火装置に対して、点火エネルギーの供給を停止する思想をもって適宜使用可能である。また、エンジン駆動される発電機を作業機の例に挙げて説明したが、本発明の始動・停止装置はエンジン駆動作業機に限らず、リモコンボックスでエンジンを始動・停止操作する作業機に広く適用することができる。

本発明の一実施形態に係るエンジン発電機の回路図である。エンジン発電機のコンビスイッチの接続図である。本発明の一実施形態に係るエンジン発電機の斜視図である。本発明の一実施形態に係るエンジン発電機のコンビスイッチの正面図である。従来のエンジン発電機の回路図である。従来のエンジン発電機のコンビスイッチの接続図である。

符号の説明

１…エンジン発電機、２…エンジン、３…発電機本体、９…リモコンボックス、１２…コンビスイッチ、１８…制御部、１９…点火プラグ、２０…イグニッションコイル、２１…スタータモータ、２３…バッテリ、２４…チャージコイル、２５…燃料カットソレノイド、２６…オイルレベルスイッチ、８０…ケーブル、９０…遠隔始動スイッチ、９１…遠隔停止スイッチ

Claims

エンジンと、該エンジンで駆動される作業機である発電機と、エンジン始動用のスタータモータとバッテリとを備えるエンジン駆動作業機の始動・停止装置において、
前記スタータモータを駆動させるため、前記発電機に設けられた始動スイッチと、
前記始動スイッチと並行して操作可能な遠隔始動スイッチと、
前記エンジンの点火動作を停止させる前記発電機側の停止スイッチと、
前記停止スイッチと並行して操作可能な遠隔停止スイッチと、
前記発電機側から、該発電機が運転中にのみ供給される電源によって点灯する運転状態表示灯と、
前記遠隔始動スイッチ、前記遠隔停止スイッチ、および前記運転状態表示灯を設けた遠隔操作ボックスとを備え、
前記遠隔操作ボックスが、
前記遠隔始動スイッチの一方の端子と、前記遠隔停止スイッチの一方の端子と、前記運転状態表示灯の一方の端子と、前記遠隔始動スイッチ、前記遠隔停止スイッチ、および前記運転状態表示灯の、それぞれの他方の端子を互いに接続した共通端子とを有し、
前記本体および遠隔操作ボックスを前記四つの端子を介して前記本体に接続し、
前記発電機側の停止スイッチがオン状態のときに前記発電機の出力巻線と閉ループを形成するように前記エンジンの燃料カットソレノイドを設けるとともに、
前記遠隔停止スイッチのオン操作に伴って動作する自己保持スイッチが前記閉ループと並列接続されたことを特徴とするエンジン駆動作業機の始動・停止装置。
前記発電機が、エンジンのオイルレベルが所定値以下に低下したときに動作して、運転が停止するまでエンジンの点火動作を停止状態に保持するオイルレベル検出スイッチを有し、
前記遠隔停止スイッチが、自己復帰型スイッチで構成され、かつ前記オイルレベルスイッチと並列接続されることを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動作業機の始動・停止装置。
前記オイルレベル検出スイッチが、放電時定数回路の充電状態によって点火動作の停止状態を保持するように構成され、
前記遠隔始動スイッチが、始動操作に伴って前記放電時定数回路を放電するように構成されたことを特徴とする請求項２記載のエンジン駆動作業機の始動・停止装置。